这让我困惑了很长时间。
给定基本的原子原语（例如比较和交换），我可以了解如何实现自旋锁（我可以从中构建互斥体）。
但是，我不知道如何从中构建条件变量。这是怎么做到的？
比较和交换函数可以用于原子交换变量吗？我在x86_64 RedHat Linux上通过gcc使用C/C++,特别是__sync builtins.例:
int x = 0, y = 1;
y = __sync_val_compare_and_swap(&x, x, y);
我认为这归结为x是否可以在&x和x之间变化; 例如,如果&x构成一个操作,则x可能会在参数中的&x和x之间进行更改.我想假设上面隐含的比较总是正确的; 我的问题是我是否可以.显然有CAS的bool版本,但是我不能让旧的x写入y.
一个更有用的例子可能是从链表的头部插入或删除(gcc声称支持指针类型,所以假设是elem和head是):
elem->next = __sync_val_compare_and_swap(&head, head, elem); //always inserts?
elem = __sync_val_compare_and_swap(&head, head, elem->next); //always removes?
我想创建一个非阻塞队列包描述使用算法通过马吉德·M. Michael和迈克尔·L.·斯科特并发应用在这里.
这需要使用"sync/atomic"包提供的原子CompareAndSwap .
但是我不确定以下伪代码的Go等价物是什么:
E9: if CAS(&tail.ptr->next, next, <node, next.count+1>)
其中tail和next类型:
type pointer_t struct {
ptr *node_t
count uint
}
并且node是类型:
type node_t struct {
value interface{}
next pointer_t
}
如果我理解正确,似乎我需要用一个结构(一个指针和一个uint)来做一个CAS .使用atomic-package 可以实现这一点吗？
感谢帮助!
我想使用原子比较和交换,但不是等于,我想只在内存位置不等于旧值时进行交换.在C中有可能吗？
程序在C中使用std = c99,这是在64位机器上.
struct epochs {
volatile unsigned int epoch : 1;
volatile unsigned int pulse : 1;
volatile unsigned int active0 : 7;
volatile unsigned int active1 : 7;
volatile unsigned int counter0 : 24;
volatile unsigned int counter1 : 24;
};
当我检查sizeof(epochs)它给了我12.
我可以告诉gcc不要通过添加__attribute((packed))来填充它; 所以我可以解决它.但是,我真的想知道为什么要添加4个字节来填充这个64位结构？
这里的主要内容是这个结构需要64位,因为它在64位原子交换操作中一次更新,当然这对12字节值不起作用.
我正在研究Java书籍中的并发包。我不太了解本书中有关CAS操作的内容。下面的代码示例是counter本书中的线程安全类。
public class Counter{
private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
public void increment(){
count.getAndIncrement(); //atomic operation
}
....
}
这是书中所说的。
实际上，即使诸如这样的方法也要
getAndIncrement()花费几个步骤来执行。此实现现在是线程安全的，因此称为CAS。CAS代表“比较并交换”。大多数现代CPU都有一组CAS指令。现在正在发生的事情的基本概述如下：
- 存储在count中的值将被复制到一个临时变量中。
- 临时变量增加。
- 将当前计数的值与原始值进行比较。如果未更改，则将旧值替换为新值。
好吧，我明白它关于多个步骤的说法。我不太了解的是枚举步骤中正在发生的事情。
- 存储在count中的值将被复制到一个临时变量中。
该临时变量在哪里？它在主存储器中，注册吗？还是特定于CPU体系结构？
- 将当前计数的值与原始值进行比较。如果未更改，则将旧值替换为新值。
原始值存储在哪里？不能是临时变量。那个人正在被修改，对吧？我想念什么？
谢谢
在优化程序时,我遇到了一些奇怪的性能结果,这些结果显示在以下BenchmarkDotNet基准测试中:
string _s, _y = "yo";
[Benchmark]
public void Exchange() => Interlocked.Exchange(ref _s, null);
[Benchmark]
public void CompareExchange() => Interlocked.CompareExchange(ref _s, _y, null);
结果如下:
BenchmarkDotNet=v0.10.10, OS=Windows 10 Redstone 3 [1709, Fall Creators Update] (10.0.16299.192)
Processor=Intel Core i7-6700HQ CPU 2.60GHz (Skylake), ProcessorCount=8
Frequency=2531248 Hz, Resolution=395.0620 ns, Timer=TSC
.NET Core SDK=2.1.4
[Host] : .NET Core 2.0.5 (Framework 4.6.26020.03), 64bit RyuJIT
DefaultJob : .NET Core 2.0.5 (Framework 4.6.26020.03), 64bit RyuJIT
Method | Mean | Error | StdDev |
---------------- |----------:|----------:|----------:|
Exchange | 20.525 …在下一种情况下，我将a atomic<uint64_t>用作计数器，并从5个或更多线程中对其进行递增，并在递增之前使用该值来做出一些决定。
atomic<uint64_t> global_counter;
void thread_funtion(){
uint64_t local_counter = global_counter.fetch_add(1,std::memory_order_relaxed);
if(local_counter == 24)
do_somthing(local_counter);
}
thread_funtion()将由5个不同的线程执行。一旦我知道了，local_counter我的代码就不再关心global_counter在thread_funtion()运行时是否再次进行更改（业务逻辑的方式是每次thread_function()调用仅需要一个唯一的递增值）。
是std::memory_order_relaxed安全的，在这种情况下使用？
我假设简单的自旋锁不会进入操作系统等待这个问题的目的。
我发现简单的自旋锁通常使用lock xchgorlock bts代替 来实现lock cmpxchg。
cmpxchg但是如果期望不匹配，是否会避免写入该值？那么失败的尝试不是更便宜吗cmpxchg？
或者即使cmpxchg发生故障也会写入数据并使其他核心的缓存线无效？
这个问题类似于什么具体将 x86 缓存行标记为脏 - 任何写入，还是需要显式更改？，但它是特定的cmpxchg，而不是普遍的。
我正在尝试标记和取消标记指针，以便我可以实现非阻塞链表。我检查过在我的体系结构上从未使用过最后一位，因此我尝试使用更改它来标记/取消标记指针。
我正在尝试执行 OR 将最后一位设置为 1，执行 AND 来取消设置它，执行 AND 来检查它是否设置为 1。问题是，当我对指针执行按位（注释的宏）操作时，我无法取消引用它。即使指针的整数值是正确的，取消引用它也会导致分段错误。
更具体地说，这#define unmark(x) (x & (uintptr_t) 0xfffffffe)就是导致分段错误的原因。如果我不使用它（而是使用它#define unmark(x) x - 1），程序就可以工作。
递增和递减指针似乎有效，但它可能会使解决方案架构变得特定。这是因为在我的架构上，指针总是以 8 结尾，最后一位设置为 0。如果不是这种情况，我的解决方案将不是很可移植。
我知道操作指针可能无论如何都不可移植，但这是该算法所必需的。如果有人知道导致问题的原因，那就太棒了。
这是我用来测试解决方案的代码：
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
//This produces segfault, for some reason
//#define unmark(x) (x & (uintptr_t) 0xfffffffe)
//#define mark(x) (x | (uintptr_t) 0x00000001)
#define is_marked(x) ((long) x & 0x00000001)
#define mark(x) x + 1
#define unmark(x) x - 1
struct Example {
long x;
long y;
};
int main() …